西安電子科技大學(xué)計(jì)算機(jī)圖像顯示技術(shù)液晶顯示技術(shù)PPT課件

1、1第八講第八講 液晶顯示技術(shù)液晶顯示技術(shù)LCD工作原理工作原理LCD分類分類LCD特點(diǎn)特點(diǎn)LCD基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)LCD模塊模塊LCD相關(guān)特性相關(guān)特性第1頁/共74頁2液晶顯示技術(shù)液晶顯示技術(shù) LCD（Liquid Crystal Display），即液晶顯示器，采用了液晶控制透光度技術(shù)來實(shí)現(xiàn)色彩的顯示器。 是一種數(shù)字顯示技術(shù)，可以通過液晶和彩色過濾器過濾光源，在平面面板上產(chǎn)生圖象 。 它具有體積小、重量輕、省電、輻射低、易于攜帶等優(yōu)點(diǎn)。第2頁/共74頁3液晶顯示技術(shù)液晶顯示技術(shù) 對(duì)于畫面穩(wěn)定、無閃爍感的液晶顯示器，刷新率不高但圖像也很穩(wěn)定。 LCD顯示器還通過液晶控制透光度的技術(shù)原理讓底板整體

2、發(fā)光，所以它做到了真正的完全平面。第3頁/共74頁4液晶顯示技術(shù)液晶顯示技術(shù) 一些高檔的數(shù)字LCD顯示器采用了數(shù)字方式傳輸數(shù)據(jù)、顯示圖像，這樣就不會(huì)產(chǎn)生由于顯卡造成的色彩偏差或損失。 沒有輻射，即使長時(shí)間觀看LCD顯示器屏幕也不會(huì)對(duì)眼睛造成很大傷害。 體積小、能耗低也是CRT顯示器無法比擬的，一般一臺(tái)15寸LCD顯示器的耗電量也就相當(dāng)于17寸純平CRT顯示器的三分之一。 第4頁/共74頁5液晶顯示技術(shù)液晶顯示技術(shù) 色彩表現(xiàn)和飽和度LCD顯示器都在不同程度上輸給了CRT顯示器。 而且液晶顯示器的響應(yīng)時(shí)間也比CRT顯示器長，當(dāng)畫面靜止的時(shí)候還可以，一旦用于玩游戲、看影碟這些畫面更新速度塊而劇烈的顯

3、示時(shí)，液晶顯示器的弱點(diǎn)就暴露出來了，畫面延遲會(huì)產(chǎn)生重影、脫尾等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響顯示質(zhì)量。 第5頁/共74頁6 液晶顯示技術(shù)液晶顯示技術(shù)第6頁/共74頁7液晶顯示技術(shù)液晶顯示技術(shù)第7頁/共74頁8LCD 工作原理工作原理 從液晶顯示器的結(jié)構(gòu)來看，無論是筆記本電腦還是桌面系統(tǒng)，采用的LCD顯示屏都是由不同部分組成的分層結(jié)構(gòu)。 LCD由兩塊玻璃板構(gòu)成，厚約1mm，其間由包含有液晶材料的5m均勻間隔隔開。因?yàn)橐壕Р牧媳旧聿⒉话l(fā)光，所以在顯示屏兩邊都設(shè)有作為光源的燈管，而在液晶顯示屏背面有一塊背光板（或稱勻光板）和反光膜，背光板是由熒光物質(zhì)組成的，可以發(fā)射光線，其作用主要是提供均勻的背景光源。第8頁/共7

4、4頁9LCD 工作原理工作原理 背光板發(fā)出的光線在穿過第一層偏振過濾層之后進(jìn)入包含成千上萬液晶液滴的液晶層。液晶層中的液滴都被包含在細(xì)小的單元格結(jié)構(gòu)中，一個(gè)或多個(gè)單元格構(gòu)成屏幕上的一個(gè)像素。 在玻璃板與液晶材料之間是透明的電極，電極分為行和列，在行與列的交叉點(diǎn)上，通過改變電壓而改變液晶的旋光狀態(tài)。第9頁/共74頁10LCD 工作原理工作原理 在液晶材料周邊是控制電路部分和驅(qū)動(dòng)電路部分。當(dāng)LCD中的電極產(chǎn)生電場時(shí)，液晶分子就會(huì)產(chǎn)生扭曲，從而將穿越其中的光線進(jìn)行有規(guī)則的折射，然后經(jīng)過第二層過濾層的過濾在屏幕上顯示出來。第10頁/共74頁11LCD 分類分類 按照控制方式分：被動(dòng)（無源）矩陣LCD和

5、主動(dòng)（有源）矩陣LCD 被動(dòng)矩陣式LCD在亮度及可視角方面受到較大的限制，反應(yīng)速度也較慢。由于畫面質(zhì)量方面的問題，使得這種顯示設(shè)備不利于發(fā)展為桌面型顯示器。 目前應(yīng)用比較廣泛的主動(dòng)矩陣式LCD ，它在畫面中的每個(gè)像素內(nèi)建晶體管，可使亮度更明亮、色彩更豐富及更寬廣的可視面積 。第11頁/共74頁12LCD 分類分類無源矩陣LCD TN-LCD(Twisted Nematic-LCD，扭曲向列LCD) STN-LCD(Super TN-LCD，超扭曲向列LCD) DSTN-LCD(Double layer STN-LCD，雙層超扭曲向列LCD) 有源矩陣LCD TFT-LCD(Thin Film

6、Transistor-LCD，薄膜晶體管LCD) 第12頁/共74頁13LCD 特點(diǎn)特點(diǎn)1.低壓微功耗： 工作電壓只有35 V，工作電流只有幾個(gè) 因此它成為便攜式和手持儀器儀表的顯示屏幕2.平板型結(jié)構(gòu)： LCD顯示器內(nèi)由兩片平行玻璃組成的夾層盒，面積可大可小，且適合于大批量生產(chǎn)，安裝時(shí)占用體積小，減小了設(shè)備體積第13頁/共74頁14LCD 特點(diǎn)特點(diǎn)3.被動(dòng)顯示： 液晶本身不發(fā)光，而是靠調(diào)制外界光進(jìn)行顯示 即利用液晶材料的電光效應(yīng)，通電時(shí)，使液晶分子光學(xué)特性發(fā)生變化，控制通過光線的數(shù)量，達(dá)到顯示的目的 由外部控制施加給液晶分子的電壓，從而控制顯示點(diǎn)的明暗及色彩 適合人的視覺習(xí)慣，不會(huì)使人眼睛疲勞

7、第14頁/共74頁15LCD 特點(diǎn)特點(diǎn)4.顯示信息量大： LCD顯示器，其像素可以做得很小，相同面積上可容納更多信息5.易于彩色化：常用濾色法和干涉法6.沒有電磁輻射： 在其顯示期間不會(huì)產(chǎn)生電磁輻射，對(duì)環(huán)境無污染，有利于人體健康7.壽命長：LCD器件本身無老化問題，壽命極長第15頁/共74頁16LCD 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu) 不同類型的液晶顯示器件，其組成可能會(huì)有不同，但是所有液晶顯示器件都可以認(rèn)為是由一個(gè)上下兩片導(dǎo)電玻制成的液晶盒，盒內(nèi)充有液晶，四周用密封材料膠框密封，盒的兩個(gè)外側(cè)貼有偏光片而構(gòu)成的。液晶顯示器的結(jié)構(gòu)圖如下圖所示。第16頁/共74頁17液晶顯示器結(jié)構(gòu)圖第17頁/共74頁18LCD

8、基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)1.玻璃基板： 這是一種表面極其平整的浮法生產(chǎn)薄玻璃片。 其表面蒸鍍有一層 In2O3或SnO2透明導(dǎo)電層，即ITO膜層，經(jīng)光刻加工制成透明導(dǎo)電圖形。 這些圖形由像素圖形和外引線圖形組成，因此，外引線不能進(jìn)行傳統(tǒng)的錫焊，只能通過導(dǎo)電橡膠條或?qū)щ娔z帶等進(jìn)行連接。 如果劃傷、割斷或腐蝕，則會(huì)造成器件報(bào)廢。第18頁/共74頁19LCD 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)2.液晶： 液晶是一種介于固態(tài)和液態(tài)之間的物質(zhì)，當(dāng)被加熱時(shí)，會(huì)呈現(xiàn)透明的液態(tài)，而冷卻的時(shí)候又會(huì)結(jié)晶成混亂的固態(tài)，液晶是具有規(guī)則性分子排列的有機(jī)化合物 液晶按照分子結(jié)構(gòu)排列的不同分為四種：類似粘土狀的Smectic液晶、類似細(xì)火柴棒的Ne

9、matic液晶、類似膽固醇狀的Cholestic液晶、類似碟子的Disk液晶第19頁/共74頁20LCD 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)第20頁/共74頁21LCD 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)2.液晶： 這四種液晶的物理特性都不盡相同，常用于液晶顯示器的是第二類的Nematic液晶，分子都是長棒狀的，在自然狀態(tài)下，這些長棒狀的分子的長軸大致平行。 液晶特點(diǎn)：讓電流通過液晶層，這些分子將會(huì)以電流的流向方向進(jìn)行排列，如果沒有電流，它們將會(huì)彼此平行排列。對(duì)帶有細(xì)小溝槽的外層，將液晶倒入后，液晶分子會(huì)順著槽排列，并且內(nèi)層與外層以同樣的方式進(jìn)行排列。第21頁/共74頁22LCD 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)2.液晶特點(diǎn)： 液晶層能夠使光線

10、發(fā)生扭轉(zhuǎn)。液晶層表現(xiàn)的有些類似偏光器，這就意味著它能夠過濾掉除了那些從特殊方向射入之外的所有光線。 如果液晶層發(fā)生了扭轉(zhuǎn)，光線將會(huì)隨之扭轉(zhuǎn)，以不同的方向從另外一個(gè)面中射出。 如果使用或保存溫度過低，結(jié)晶會(huì)破壞液晶顯示器件的定向?qū)?；而溫度過高，液晶會(huì)失去液晶態(tài)，也就失去了液晶顯示器件的功能。第22頁/共74頁23LCD 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)2.液晶： 液晶特點(diǎn)使得它可以被用來當(dāng)作一種開關(guān)即可以阻礙光線，也可以允許光線通過。 液晶單元的底層是由細(xì)小的脊構(gòu)成的，這些脊的作用是讓分子呈平行排列。 上表面也是如此，在這兩側(cè)之間的分子平行排列，不過當(dāng)上下兩個(gè)表面之間呈一定的角度時(shí)，液晶成了隨著兩個(gè)不同方向的表

11、面進(jìn)行排列，就會(huì)發(fā)生扭曲。第23頁/共74頁24LCD 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)2.液晶： 結(jié)果便是這個(gè)扭曲了的螺旋層使通過的光線也發(fā)生扭曲。如果電流通過液晶，所有的分子將會(huì)按照電流的方向進(jìn)行排列，這樣就會(huì)消除光線的扭轉(zhuǎn) 如果將一個(gè)偏振濾光器放置在液晶層的上表面，扭轉(zhuǎn)的光線通過了，而沒有發(fā)生扭轉(zhuǎn)的光線將被阻礙。因此可以通過電流的通斷改變LCD中的液晶排列，使光線在加電時(shí)射出，而不加電時(shí)被阻斷第24頁/共74頁25LCD 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)3.偏振片 偏振片又稱偏光片，是將高分子塑料薄膜在一定的工藝條件下進(jìn)行加工而成的 ，涂有一層光學(xué)壓敏膠，可以貼在液晶盒的表面 偏光片的偏光軸相互平行（黑底白字的常黑型）

12、或相互正交（白底黑字的常白型），且與液晶盒表面定向方向相互平行或垂直 前偏振片表面有一保護(hù)膜，使用時(shí)應(yīng)揭去，偏振片怕高溫、高濕，在高溫高濕條件下會(huì)使其退偏振或起泡第25頁/共74頁26LCD 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)扭曲向列（TN-LCD）結(jié)構(gòu) 這種顯示器的液晶組件構(gòu)造如圖 第26頁/共74頁27LCD 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)扭曲向列（TN-LCD）結(jié)構(gòu) 液晶盒中玻璃片的兩個(gè)外側(cè)分別有偏光片，這兩片偏光片的偏光軸相互平行（黑底白字的常黑型）或相互正交（白底黑字的常白型），且與液晶盒表面定向方向相互平行或垂直 偏光片一般是將高分子塑料薄膜在一定的工藝條件下進(jìn)行加工而成的 第27頁/共74頁28LCD 基本結(jié)構(gòu)

13、基本結(jié)構(gòu)第28頁/共74頁29LCD 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)扭曲向列（TN-LCD）結(jié)構(gòu) 向列型液晶夾在兩片玻璃中間。 這種玻璃的表面上先鍍有一層透明導(dǎo)電薄膜ITO(氧化銦錫)以作電極之用，然后在有薄膜電極的玻璃上涂取向?qū)覲I(聚酰亞胺)，以使液晶順著一個(gè)特定且平行于玻璃表面的方向排列。第29頁/共74頁30LCD 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)扭曲向列（TN-LCD）結(jié)構(gòu)第30頁/共74頁31LCD 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)扭曲向列（TN-LCD）結(jié)構(gòu) 液晶的自然狀態(tài)具有90度的扭曲，這也是為什么被稱為扭曲型液晶顯示器的原因 利用電場可使液晶分子旋轉(zhuǎn)，液晶的雙折射率隨液晶的方向而改變，結(jié)果偏振光經(jīng)過TN型液晶后偏振方向

14、發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。第31頁/共74頁32LCD 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)扭曲向列（TN-LCD）結(jié)構(gòu) 只要選擇適當(dāng)?shù)暮穸仁蛊窆獾钠穹较騽偤酶淖?0度，就可利用兩個(gè)平行偏光片使得光完全不能通過 而足夠大的電壓又可以使得液晶方向與電場方向平行，這樣光的偏振方向就不會(huì)改變，光就可通過第二個(gè)偏光片 第32頁/共74頁33LCD 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)扭曲向列（TN-LCD）結(jié)構(gòu)第33頁/共74頁34LCD 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)超扭曲向列（STN-LCD）結(jié)構(gòu) STN型的顯示原理與TN相類似，不同的是TN扭轉(zhuǎn)式向列場效應(yīng)的液晶分子是將入射光旋轉(zhuǎn)90度，而STN超扭轉(zhuǎn)式向列場效應(yīng)是將入射光旋轉(zhuǎn)180270度 改變了視角狹小的缺

15、點(diǎn)并提高了對(duì)比度；再搭配彩色濾光片的使用，可以顯示逼近全彩模式的色彩第34頁/共74頁35LCD 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)超扭曲向列（STN-LCD）結(jié)構(gòu)第35頁/共74頁36LCD 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)超扭曲向列（STN-LCD）結(jié)構(gòu) 單純的TN液晶顯示器本身只有黑白兩種情形，而STN液晶顯示器牽涉液晶材料的關(guān)系，以及光線的干涉現(xiàn)象，因此顯示的色調(diào)都以淡綠色與橘色為主 如果在單色STN液晶顯示器加上一彩色濾光片，并將單色顯示像素分成三個(gè)子像素，分別通過彩色濾光片顯示紅、綠、藍(lán)三原色，再經(jīng)由三原色比例之調(diào)和，也可以顯示出全彩模式的色彩第36頁/共74頁37LCD 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)雙層超扭曲向列（DSTN-

16、LCD）結(jié)構(gòu) DSTN采用雙掃描技術(shù)：掃描屏幕被分為上下兩部分，CPU同時(shí)并行對(duì)這兩部分進(jìn)行刷新（雙掃描） 這樣的刷新頻率要比單掃描（STN）重繪整個(gè)屏幕快一倍，它提高了占空率，改善了顯示效果第37頁/共74頁38LCD 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)薄膜晶體管（TFT-LCD）結(jié)構(gòu)第38頁/共74頁39LCD 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)薄膜晶體管（TFT-LCD）結(jié)構(gòu) TFT-LCD，一般由一個(gè)夾層組成，這個(gè)夾層位于兩層玻璃基板之間，組成這個(gè)夾層的每一層大致是偏光板、彩色濾光片組成，這兩層之間就是液晶層 偏光板、彩色濾光片決定了多少光可以通過以及生成何種顏色的光 在上層玻璃基板上有FED晶體管，而下層是共同電極，他

17、們共同作用可以生成能精確控制的電場，電場決定了液晶的排列方式 第39頁/共74頁40LCD 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)薄膜晶體管（TFT-LCD）結(jié)構(gòu)背光板 由于LCD面板本身并不發(fā)光，因此需要背光，液晶顯示器就必須加上一個(gè)背光板，來提供一個(gè)高亮度，且亮度分布均勻的光源 組成背光板的主要零件有燈管（冷陰極管）反射板、導(dǎo)光板、prismsheet、擴(kuò)散板等第40頁/共74頁41LCD 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)薄膜晶體管（TFT-LCD）結(jié)構(gòu)背光板 燈管是主要的發(fā)光零件，借由導(dǎo)光板將光線分布到各處 反射板將光線限制住都只往TFT-LCD的方向前進(jìn) prismsheet及擴(kuò)散板， 將光線均勻的分布到各個(gè)區(qū)域，提供給T

18、FT-LCD一個(gè)明亮的光源 第41頁/共74頁42LCD 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)薄膜晶體管（TFT-LCD）結(jié)構(gòu) 在玻璃基片上沉積一層硅，通過印刷光刻等工序作成晶體管陣列，每個(gè)像素都設(shè)有一個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)，其加工工藝類似于大規(guī)模集成電路 再把液晶灌注在兩片玻璃之間，由于每個(gè)像素都可以通過點(diǎn)脈沖直接控制，因而每個(gè)節(jié)點(diǎn)都相對(duì)獨(dú)立，并可以進(jìn)行連續(xù)控制，這樣的設(shè)計(jì)不僅提高了顯示屏的反應(yīng)速度，同時(shí)可以精確控制顯示灰度，所以TFT液晶的色彩更逼真，稱為真彩 第42頁/共74頁43LCD 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)薄膜晶體管（TFT-LCD）結(jié)構(gòu) 對(duì)于TFT-LCD而言，彩色濾光片 是很重要的，利用紅，綠，藍(lán) 三原色，可混合出

19、各種不同的 顏色，很多平面顯示器就是利用 此原理顯示色彩，把三種顏色分 成獨(dú)立的三個(gè)點(diǎn)，各自擁有不同的灰階變化，然后把臨近的三個(gè)RGB顯示的點(diǎn)當(dāng)作一個(gè)像素放大鏡下的液晶第43頁/共74頁44LCD 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)薄膜晶體管（TFT-LCD）結(jié)構(gòu)第44頁/共74頁45LCD 模塊模塊 LCD與其控制驅(qū)動(dòng)、接口、基本電路一起構(gòu)成LCM（Liquid Crystal Module，LCD模塊） 控制主要是通過接口與外界通信、管理內(nèi)/ /外顯示RAM，控制驅(qū)動(dòng)器，分配顯示數(shù)據(jù) 驅(qū)動(dòng)主要是根據(jù)控制器要求，驅(qū)動(dòng)LCD進(jìn)行顯示?？刂破鬟€常含有內(nèi)部ASCIIASCII字符庫，或可外擴(kuò)的大容量漢字庫 LCD模

20、塊按顯示功能可分為：LCD段式顯示模塊、LCD字符型顯示模塊、LCD圖形顯示模塊第45頁/共74頁46LCD 模塊模塊 小規(guī)模LCD設(shè)計(jì)，常選用一體化控制/ /驅(qū)動(dòng)器 中大規(guī)模LCD設(shè)計(jì)，常選用若干個(gè)控制器、驅(qū)動(dòng)器，并外擴(kuò)適當(dāng)?shù)娘@示RAM、自制字符RAM或ROM字庫 控制與驅(qū)動(dòng)器大多采用低壓微功耗器件 與外界的接口主要用于LCD控制，通常是可連接單片機(jī)MCU的8/168/16位PPI并口或若干控制線的SPISPI串口 顯示RAMRAM除部分Samsung器件需用自刷新動(dòng)態(tài)SDRAM外，大多公司器件都用靜態(tài)SRAM第46頁/共74頁47LCD 模塊模塊LCD段式模塊 段式LCD用于顯示段形數(shù)字或

21、固定形狀的符號(hào)，廣泛用作計(jì)數(shù)、計(jì)時(shí)、狀態(tài)指示等 普遍使用的控制驅(qū)動(dòng)器件是Holtek的HT1621，它內(nèi)含與LCD顯示點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)的顯存、振蕩電路，低壓低功耗，4線串行MCU連接，8條控制/傳輸指令，可進(jìn)行32段4行=128點(diǎn)控制顯示，顯示對(duì)比度可外部調(diào)整，可編程選擇偏壓、占空比等驅(qū)動(dòng)性能第47頁/共74頁48LCD 模塊模塊LCD段式模塊第48頁/共74頁49LCD 模塊模塊LCD字符型模塊 字符型LCD用于顯示58等點(diǎn)陣字符，廣泛用作工業(yè)測量儀表儀器 常用的控制驅(qū)動(dòng)器件有：Hitachi的HD44780U，它內(nèi)嵌與LCD顯示點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)的顯存SRAM、ASCII碼等的字符庫和自制字符存儲(chǔ)器，可

22、顯示1行每行8個(gè)58點(diǎn)陣字符或相應(yīng)規(guī)模的510點(diǎn)陣字符，其內(nèi)振蕩電路附加外部阻容RC可直接構(gòu)成振蕩器。第49頁/共74頁50LCD 模塊模塊LCD字符型模塊第50頁/共74頁51LCD 模塊模塊LCD圖形模塊 圖形LCD廣泛用于移動(dòng)通信、工業(yè)監(jiān)視、PDA產(chǎn)品中 小面積LCD常采用單片集成控制驅(qū)動(dòng)器件，如Seiko Epson的SED1520，可實(shí)現(xiàn)61列16行點(diǎn)陣顯示 中等面積LCD常采用單片控制/列驅(qū)動(dòng)器件與單片行驅(qū)動(dòng)器件，如Hitachi的HD61202U(控/列驅(qū))、HD61203(行驅(qū)) ，可實(shí)現(xiàn)6464點(diǎn)陣顯示 較大面積LCD常采用“控制器+顯存+列驅(qū)動(dòng)器+行驅(qū)動(dòng)器”形式，如Tosh

23、iba的T6963C(控)、T5565(顯存)、T6A39(列驅(qū))、T6A40(行驅(qū)) ，可實(shí)現(xiàn)640128點(diǎn)陣顯示 第51頁/共74頁52LCD 模塊模塊LCD圖形模塊 控制器件大多可以外接阻容RC構(gòu)成振蕩器或外接振蕩器或外引時(shí)鐘 顯存中的每一位與LCD顯示點(diǎn)一一對(duì)應(yīng) 控制接口通常是8位PPI的68XX或80XX MCU接口（與MCU的連接也存在直接連接和間接連接兩種形式），713條控制/傳輸指令，可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)線圓等繪圖功能?？刂破鱐6963C、HD61830、SED1335等可以實(shí)現(xiàn)單雙屏LCD控制第52頁/共74頁53LCD 模塊模塊LCD圖形模塊第53頁/共74頁54LCD 顯示器相關(guān)特性

24、顯示器相關(guān)特性 屏幕尺寸屏幕尺寸 屏幕尺寸是指液晶顯示器屏幕對(duì)角線的長度，單位為英寸。與CRT顯示器不同的是，由于液晶顯示器標(biāo)稱的屏幕尺寸就是實(shí)際屏幕顯示的尺寸，所以17英寸的液晶顯示器的可視面積接近19英寸的CRT純平顯示器。第54頁/共74頁55LCD顯示器相關(guān)特性顯示器相關(guān)特性 屏幕尺寸屏幕尺寸 對(duì)于目前越來越多的寬屏液晶顯示器而言，其屏幕尺寸仍然是指液晶顯示器屏幕對(duì)角線的長度，目前市售產(chǎn)品主要以19英寸為主?，F(xiàn)在寬屏液晶顯示器的屏幕比例還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，常見的有16:9和16:10兩種。由于寬屏液晶顯示器相對(duì)于普通液晶顯示器具有有效可視范圍更大等優(yōu)勢，或許會(huì)成為液晶顯示器的發(fā)展方向，未

25、來可能會(huì)成為主流。第55頁/共74頁56LCD顯示器相關(guān)特性顯示器相關(guān)特性 屏幕尺寸屏幕尺寸 值得注意的是，在相同屏幕尺寸下，無論是16:9還是16:10的寬屏液晶顯示器，其實(shí)際屏幕面積其實(shí)都要比普通的4:3液晶顯示器要小。第56頁/共74頁57LCD顯示器相關(guān)特性顯示器相關(guān)特性 點(diǎn)距點(diǎn)距 LCD顯示器的像素間距(pixel pitch)的意義類似于CRT的點(diǎn)距(dot pitch)。 點(diǎn)距一般是指顯示屏相鄰兩個(gè)像素點(diǎn)之間的距離。我們看到的畫面是由許多的點(diǎn)所形成的，而畫質(zhì)的細(xì)膩度就是由點(diǎn)距來決定的，點(diǎn)距的計(jì)算方式是以面板尺寸除以解析度所得的數(shù)值，不過LCD的點(diǎn)距對(duì)于產(chǎn)品性能的重要性卻遠(yuǎn)沒有對(duì)C

26、RT那么高。第57頁/共74頁58LCD顯示器相關(guān)特性顯示器相關(guān)特性 點(diǎn)距點(diǎn)距 CRT的點(diǎn)距會(huì)因?yàn)槭a罩或光柵的設(shè)計(jì)、視頻卡的種類、垂直或水平掃描頻率的不同而有所改變，而LCD顯示器的像素?cái)?shù)量則是固定的，因此在尺寸與分辨率都相同的情況下，大多數(shù)液晶顯示器的像素間距基本相同。 分辨率為1024768的15英寸LCD顯示器，其像素間距均為0.297mm(亦有某些產(chǎn)品標(biāo)示為0.30mm)，而17寸的基本都為0.264mm。所以對(duì)于同尺寸的LCD的價(jià)格一般與點(diǎn)距基本沒有關(guān)系。第58頁/共74頁59LCD顯示器相關(guān)特性顯示器相關(guān)特性 亮度亮度亮度是指畫面的明亮程度。目前提高亮度的方法有兩種，一種是提高LC

27、D面板的光通過率；另一種就是增加背景燈光的亮度，即增加燈管數(shù)量。 需要注意的是，較亮的產(chǎn)品不見得就是較好的產(chǎn)品，顯示器畫面過亮常常會(huì)令人感覺不適，一方面容易引起視覺疲勞，同時(shí)也使純黑與純白的對(duì)比降低，影響色階和灰階的表現(xiàn)。因此提高顯示器亮度的同時(shí)，也要提高其對(duì)比度，否則就會(huì)出現(xiàn)整個(gè)顯示屏發(fā)白的現(xiàn)象。第59頁/共74頁60LCD顯示器相關(guān)特性顯示器相關(guān)特性 亮度亮度此外亮度的均勻性也非常重要，但在液晶顯示器產(chǎn)品規(guī)格說明書里通常不做標(biāo)注。亮度均勻與否，和背光源與反光鏡的數(shù)量與配置方式息息相關(guān)，品質(zhì)較佳的顯示器，畫面亮度均勻，柔和不刺目，無明顯的暗區(qū)。 現(xiàn)在在LCD亮度的技術(shù)研究方面，目前已經(jīng)達(dá)到8

28、00甚至更高，已經(jīng)接近CRT顯示器水準(zhǔn)。第60頁/共74頁61LCD顯示器相關(guān)特性顯示器相關(guān)特性 對(duì)比度對(duì)比度液晶顯示器的對(duì)比度實(shí)際上就是亮度的比值定義是：在暗室中，白色畫面（最亮?xí)r）下的亮度除以黑色畫面（最暗時(shí)）下的亮度。對(duì)比度是最黑與最白亮度單位的相除值。因此白色越亮、黑色越暗，對(duì)比度就越高。對(duì)比度是液晶顯示器的一個(gè)重要參數(shù)，在合理的亮度值下，對(duì)比度越高，其所能顯示的色彩層次越豐富。第61頁/共74頁62LCD顯示器相關(guān)特性顯示器相關(guān)特性 對(duì)比度對(duì)比度 目前提高對(duì)比度有兩種方法： 1、提高白色畫面的亮度。 提高亮度增加對(duì)比度的方法相對(duì)簡單，不過受到燈管壽命、液晶漏光等問題，亮度不能無限量提

29、高。 2、讓黑色更黑，降低最低亮度。 首先，控制液晶顯示器光線的明暗變化，是不可能通過發(fā)光燈管開、關(guān)來實(shí)現(xiàn)的，而液晶又是不能做到100%不漏光的，所以即使調(diào)整至純黑畫面，液晶顯示器還是會(huì)有一些亮度的。第62頁/共74頁63LCD顯示器相關(guān)特性顯示器相關(guān)特性 對(duì)比度對(duì)比度 第二種方法是很多高端液晶廠家的發(fā)展方向，這也是為什么亮度不高的液晶能夠達(dá)到高對(duì)比度的原因。 目前主流液晶顯示器的對(duì)比度大多集中在400:1至600:1的水平上。第63頁/共74頁64LCD顯示器相關(guān)特性顯示器相關(guān)特性 色彩數(shù)色彩數(shù) 目前液晶顯示器常見的顏色種類有兩種，一種是24位色，也叫24位真彩。這24位真彩是由紅綠藍(lán)三原色

30、每種顏色8位色彩組成，所以這種液晶板也叫8bit液晶板。每種顏色8位，紅綠藍(lán)三原色組合起來就是24位真彩，這種液晶顯示器的顏色一般標(biāo)稱為16.7M或者16.77M。第64頁/共74頁65LCD顯示器相關(guān)特性顯示器相關(guān)特性 色彩數(shù)色彩數(shù) 另一種液晶顯示器三原色每種只有6bit，也叫6bit液晶板，這種液晶板通過“抖動(dòng)”的技術(shù)，通過局部快速切換相近顏色，利用人眼的殘留效應(yīng)獲得缺失色彩。這種抖動(dòng)的技術(shù)不能獲得完整的8bit（256色）效果，通常是253種顏色，那么三個(gè)253相乘就基本是16.2M色。 也就是說我們通常用16.7M表示真正的24位真彩（8bit板），而用16.2M表示6bit板。兩者實(shí)

31、際視覺效果差別不算太大，目前高端液晶顯示器以16.7M色占主流。 第65頁/共74頁66LCD顯示器相關(guān)特性顯示器相關(guān)特性 刷新率刷新率 水平刷新率，它是指顯示器每秒鐘的掃描線數(shù)，單位為KHz。行頻=行數(shù)*場頻，例如在800*600的分辨率下，當(dāng)刷新率為85Hz時(shí)，行頻=600*85Hz=51Khz。 垂直掃描頻率：也稱刷新率，是顯示器每秒刷新屏幕的次數(shù)，單位為Hz。第66頁/共74頁67LCD顯示器相關(guān)特性顯示器相關(guān)特性 刷新率刷新率 場頻越低，圖像的閃爍、抖動(dòng)越厲害，但LCD顯示器畫面掃描頻率的意義有別于CRT，指顯示器單位時(shí)間內(nèi)接收信號(hào)并對(duì)畫面進(jìn)行更新的次數(shù)。 由于LCD顯示器像素的亮滅狀態(tài)只有在畫面內(nèi)容改變時(shí)才有變化，因此即使掃描頻率很低，也能保證穩(wěn)定的顯示，一般有60Hz就足夠了，但在部分行業(yè)應(yīng)用如醫(yī)療、監(jiān)控中，要求液晶的刷新率能夠達(dá)到70Hz甚至85Hz，主要是要求能夠以較快的頻率讀取數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。第67頁/共74頁68LCD顯示器相關(guān)特性顯示器相關(guān)特性 可視角度可視角度 它是指用戶可以從不同的方向清晰地觀察屏幕上所有內(nèi)容的角度。由于提供LCD顯示器顯示的光源經(jīng)折射和反射后輸出時(shí)已有一定的方向性，在超